一種耐磨合金柱的原位冶金制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬耐磨材料領(lǐng)域，尤其涉及大型礦山機(jī)械鋼鐵構(gòu)件的現(xiàn)場表面抗沖擊耐磨粒磨損超厚增材修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前應(yīng)用于大型礦山機(jī)械鋼鐵構(gòu)件的現(xiàn)場表面抗沖擊耐磨粒磨損的超厚增材修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)，主要是耐磨柱鑲焊，即事先將Co結(jié)WC硬質(zhì)合金的短柱體，銅釬焊到一個短鋼柱的上表面中心的盲孔中，再用鑲焊機(jī)的導(dǎo)電夾頭將該鋼柱的上部外圓夾持住，把鋼柱的下表面大電流瞬間對焊到鋼鐵構(gòu)件需要修復(fù)耐磨強(qiáng)化的部位，當(dāng)一定數(shù)量的鋼柱在磨損面上排列鑲焊完成后，就形成了一個超厚耐磨材料層。這種方法彌補(bǔ)了以往通用的耐磨堆焊或者熔覆耐磨層厚度和耐磨性的不足，將礦山機(jī)械耐磨損壽命提高到一個新水平。但是該方法仍然存在下列缺陷:1、耐磨柱體前期制作工序多，工藝流程長；2、鋼柱體耐磨性差，快速磨損后導(dǎo)致中心的硬質(zhì)合金柱脫落，造成壽命低，浪費(fèi)大；3、耐磨柱體必須有一定夾持高度和外圓精度，導(dǎo)致上部側(cè)棱受到碰撞時容易彎曲斷裂。
[0003]顯然，僅僅用縮短耐磨柱高度或改變上表面形狀的方法而消除上述缺陷是行不通的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，既保持耐磨柱體排列鑲焊形成超厚耐磨材料層的優(yōu)勢，又克服其前期制作工序多、工藝流程長、硬質(zhì)合金易脫落、柱體過高導(dǎo)致側(cè)向碰撞易彎曲斷裂的弊病，提出一種碳化鎢耐磨柱的原位冶金制備方法。
[0005]本發(fā)明的生產(chǎn)流程為:按比例配制合金粉末并與膠粘劑和成膠狀物一把膠狀物填充到陶瓷套中，沿軸心貫穿一條金屬絲，壓實(shí)后烘干一將陶瓷套放置于構(gòu)件需要修復(fù)耐磨的部位，用等離子束加熱熔化原位冶金形成碳化鎢耐磨合金柱。
【附圖說明】
[0006]圖1是填充合金膠狀物后的陶瓷套剖面示意圖。
[0007]I—陶瓷套，2—合金膠狀物，3—金屬絲。
[0008]圖2是在鋼鐵構(gòu)件表面用等離子束原位冶金形成碳化鎢耐磨合金柱后的排列情況。
【具體實(shí)施方式】
[0009]結(jié)合圖1圖2再對本發(fā)明的實(shí)施方式和效果作進(jìn)一步說明。
[0010](I)、按比例配制合金粉末，其混合比例按重量百分?jǐn)?shù)為:鎳粉50?80%，鎢粉20?50%，碳粉I?5%，然后與膠粘劑混合調(diào)成膠狀物2。
[0011](2)、把膠狀物2填充到陶瓷套I中，沿軸心貫穿一條金屬絲3，金屬絲3上下兩端從膠狀物2中露出，以保證電導(dǎo)通，壓實(shí)后烘干。
[0012](3)、將按前述步驟制備好的陶瓷套，放置于構(gòu)件需要修復(fù)耐磨的水平部位，用轉(zhuǎn)移弧等離子束從上部通過金屬絲3引燃，等離子束產(chǎn)生的高溫將合金膠狀物2熔化成合金液體，其中的鎢與碳發(fā)生原位冶金反應(yīng)，生成大量彌散分布的碳化鎢晶粒，與合金液體接觸的構(gòu)件表面層也被熔化形成冶金擴(kuò)散過渡層，當(dāng)?shù)入x子束熄滅后，陶瓷套I中的合金液體自然冷卻凝固，形成與構(gòu)件表面呈冶金結(jié)合的碳化鎢合金柱，如圖2所示。
[0013]本發(fā)明的積極效果是:耐磨合金柱高度可以通過改變合金膠狀物的填充量控制，冷凝后的合金柱上表面圓滑，不容易被碰撞脫落，底部與構(gòu)件冶金過渡結(jié)合，合金柱整體全部由復(fù)合彌散碳化鎢顆粒的耐磨材料組成，耐沖擊和磨粒磨損性能大幅度提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于鋼鐵構(gòu)件表面耐磨合金柱的原位冶金制備方法，其生產(chǎn)流程是:配制合金粉末并與膠粘劑和成膠狀物一把膠狀物填充到陶瓷套中，沿軸心貫穿一條金屬絲，壓實(shí)后烘干一將陶瓷套放置于鋼鐵構(gòu)件需要修復(fù)耐磨的水平部位，用轉(zhuǎn)移弧等離子束從上部通過金屬絲引燃，加熱熔化后自然冷卻。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中配制合金粉末的混合比例按重量百分?jǐn)?shù)為:鎳粉50?80%，鎢粉20?50%，碳粉I?5%。
【專利摘要】發(fā)明了一種應(yīng)用于鋼鐵構(gòu)件表面耐磨合金柱的原位冶金制備方法，其生產(chǎn)流程為：按鎳粉50～80％，鎢粉20～50％，碳粉1～5％的比例配制合金粉末并與膠粘劑和成膠狀物2，把膠狀物2填充到陶瓷套1中，沿軸心貫穿一條金屬絲3，壓實(shí)后烘干，將制備好的陶瓷套放置于構(gòu)件需要修復(fù)耐磨的水平部位，用等離子束加熱熔化原位冶金形成合金柱。該合金柱整體由復(fù)合彌散碳化鎢顆粒的耐磨材料組成，耐沖擊和磨粒磨損性能高。
【IPC分類】C22C1/05, C22C19/03
【公開號】CN105714136
【申請?zhí)枴緾N201410729061
【發(fā)明人】劉寧, 王淑峰, 田成海, 王通, 趙健
【申請人】青島惠納耐磨材料有限公司